Syre som väger 16 g komprimeras som ett resultat adiabatiskt

Syre som väger 16 g komprimeras adiabatiskt

Denna produkt är en beskrivning av ett fysiskt problem som beskriver processen att komprimera syre som väger 16 g. Problemet är att fastställa förändringen i gasens inre energi och det arbete som går åt för att komprimera gasen.

Beskrivningen är skriven i en akademisk stil och innehåller formler som bestämmer förändringen i gasens inre energi och det arbete som lagts ner på att komprimera gasen. Den är avsedd för studenter och yrkesverksamma inom fysikområdet.

Designen är skriven med HTML-kod med rubrik- och listtaggar för att göra texten lättare att läsa och förstå.

***

Produktbeskrivning:

Syre säljs i 16 g vikter, som kan komprimeras adiabatiskt. När en gas komprimeras ökar dess temperatur från 300 K till 800 K. För denna process är det nödvändigt att bestämma förändringen i gasens inre energi och det arbete som går åt till gaskompression.

För att lösa detta problem kan du använda följande formler och lagar:

• Termodynamikens första lag: ΔU = Q - W, där ΔU är förändringen i gasens inre energi, Q är mängden värme som överförs till gasen och W är det arbete som görs på gasen.
• En adiabatisk process är en process där det inte sker någon värmeväxling mellan gasen och omgivningen, det vill säga Q = 0.
• Den ideala gaslagen är: PV = nRT, där P är gasens tryck, V är dess volym, n är mängden ämne i gasen, R är den universella gaskonstanten och T är gasens absoluta temperatur. .

Med hjälp av dessa formler och lagar kan du få följande resultat:

• Förändring av gasens inre energi: ΔU = 0, eftersom processen är adiabatisk och inte åtföljs av värmeväxling.
• Arbete som förbrukas på gaskompression: W = -ΔE = -(E2 - E1), där E1 och E2 är gasens initiala respektive slutliga energier. Med hjälp av den ideala gaslagen kan vi uttrycka den initiala volymen V1 och slutvolymen V2 av gasen, såväl som starttrycket P1 och sluttrycket P2 för gasen. Arbetet kan alltså uttryckas som W = -nR(T2 - T1)/(1-γ), där γ är den adiabatiska exponenten lika med förhållandet mellan gasens molekylära värmekapacitet vid konstant tryck och konstant volym.

Så för detta problem är förändringen i gasens inre energi noll, och arbetet som går åt för att komprimera gasen kan beräknas med formeln W = -nR(T2 - T1)/(1-γ), där T1 = 300 K, T2 = 800 K, n = gasmassa/molmassa syre, R = universell gaskonstant och γ för en monoatomisk gas (som syre) är 5/3.

***